27.1 : Consideraciones sobre el diseño de líneas de transmisión

El aluminio se ha convertido en el material de elección para líneas aéreas de transmisión, superando al cobre debido a su abundancia y rentabilidad. El tipo más común es el conductor de aluminio reforzado con acero (ACSR), que combina hilos de aluminio alrededor de un núcleo de acero. Otras variantes incluyen conductores totalmente de aluminio (AAC), conductores totalmente de aleación de aluminio (AAAC), conductores de aluminio reforzados con aleación (ACAR) y conductores de acero revestidos de aluminio. Los diseños avanzados, como los conductores de aluminio con soporte de acero y los conductores de aluminio ZT de tipo hueco, pueden funcionar a temperaturas superiores a los 150 grados Celsius.

El diseño eléctrico de las líneas de transmisión implica varios factores críticos, como el tipo y el tamaño del conductor, la cantidad de haces por fase y la capacidad térmica de los conductores. El control del gradiente de voltaje es esencial para minimizar las pérdidas de energía. Los discos aislantes, que se colocan entre los conductores y las estructuras de soporte, se utilizan para garantizar un aislamiento adecuado. La distancia de seguridad y el aislamiento de la línea son vitales para la seguridad y la eficiencia. Los cables de protección se colocan estratégicamente para interceptar los rayos y reducir la resistencia de la base de la torre y proteger las líneas de transmisión.

Las líneas de transmisión que funcionan por encima de los 69 kilovoltios (kV) suelen emplear aisladores de tipo suspensión, que consisten en cadenas de porcelana, vidrio templado o discos de polímero. Las estructuras de soporte varían en función de los niveles de tensión: para las líneas de alta tensión se utilizan torres de acero reticulado autoportantes y para las aplicaciones de menor tensión se utilizan marcos de madera. Los cables de protección, que suelen estar fabricados con acero de alta resistencia o Alumoweld, protegen contra los rayos y están conectados a tierra de forma adecuada para garantizar la seguridad.

El diseño mecánico garantiza la resistencia y durabilidad de los conductores, las cadenas de aisladores y las estructuras de soporte. Las consideraciones ambientales también son cruciales, abarcando el uso del suelo y el impacto visual. El objetivo es lograr un diseño óptimo de la línea que cumpla con todos los criterios técnicos y minimice los costos, considerando los gastos de instalación y las pérdidas operativas.